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嵌入式基于OpenGLES嵌入式数控三维图形仿真系统设计和实现

收藏本文 2023-12-31 点赞:23367 浏览:100057 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:数控加工是CAD/CAM技术中的重要环节之一,随着现代化制造业中加工零件的不断复杂化和数控技术本身的不断提升,数控加工程序的复杂程度不断提升,由此对数控加工代码的正确性进行验证的必要性也越来越高。数控加工三维图形仿真是一种利用具有立体感的三维图形来对实际加工历程进行仿真的技术,是目前验证数控加工程序的正确性的有效手段之一,对缩短工业产品的研发周期和降低研发成本有重要的现实作用。本论文设计并实现的三维图形仿真系统除了可以对数控加工程序的正确性进行验证,同时还可用于教学培训等领域,降低学习数控加工的成本。在经济型的嵌入式数控系统上实现三维图形仿真,实现了功能的增强和用途的拓展,可以有效的提升该产品在市场上的竞争力,具有较高的经济价值。作者在充分浅析和探讨了现有各种数控图形仿真技术的基础上,针对嵌入式系统的特性进行一定的优化,以而设计并实现了一种高效率的图形仿真算法,并将其运用于实际产品上。本论文的主要工作具体体现在下述几个方面:(1)在现有探讨成果的基础上,根据图形仿真系统的具体功能需求进行了案例设计,以基于ARM Cortex-A8微处理器作为核心运算平台,并在WindowsCE6.0嵌入式系统上采取OpenGL ES图形接口进行程序设计。(2)通过对现有的计算机图形学中的三维几何建模技术的学习和探讨,结合嵌入式系统的特点,设计出适合车削和铣削两种常见数控加工方式的图形仿真算法。(3)设计出仿真模块的具体工作流程,实现了仿真功能,并将其运用于X公司的XX经济型数控系统上,通过实际运用和测试,对本论文的设计案例进行了验证。关键词:数控系统论文图形仿真论文嵌入式论文OpenGL论文ES论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-5

    符号说明5-9

    第一章 绪论9-16

    1.1 课题的背景9-10

    1.2 数控加工图形仿真探讨的作用10-11

    1.3 数控加工图形仿真探讨的近况11-13

    1.3.1 国外探讨近况11-12

    1.3.2 国内探讨近况12-13

    1.3 本论文探讨的目标及其内容13-14

    1.4 本论文的组织结构及其章节编排14-16

    第二章 嵌入式数控三维图形仿真系统案例设计16-31

    2.1 引言16

    2.2 嵌入式数控系统系统结构16-20

    2.2.1 数控系统与典型的数控切削加工16-18

    2.2.2 嵌入式系统的定义与特点18-19

    2.2.3 嵌入式系统在数控系统中的运用19-20

    2.3 数控系统的核心系统硬件案例的选择20-24

    2.3.1 常见的数控系统核心硬件案例20-21

    2.3.2 基于 ARM 的嵌入式系统21-22

    2.3.3 基于 ARM CORTEX-A8 的 TI AM3517 嵌入式解决案例22-24

    2.4 嵌入式数控的操作系统软件选择24-27

    2.4.1 常见的嵌入式系统概述和浅析24-25

    2.4.2 WINDOWSCE 嵌入式系统25-27

    2.5 嵌入式系统下的三维图形显示27-30

    2.5.1 嵌入式系统下的三维图形库概述27-28

    2.5.2 嵌入式系统的三维图形接口—OPENGL ES28-29

    2.5.3 在 WINDOWSCE 下利用 OPENGL ES 进行三维图形编程29-30

    2.6 本章小结30-31

    第三章 数控加工三维图形仿真几何建模的探讨31-40

    3.1 引言31

    3.2 三维图形仿真建模基本方式概述31-37

    3.2.1 线框建模31-32

    3.2.2 表面建模32-33

    3.2.3 实体建模33-37

    3.3 适合数控加工三维图形仿真的建模策略37-38

    3.3.1 基于图像空间建模策略37

    3.3.2 基于离散矢量建模策略37-38

    3.4 本论文所用的三维建模策略概述38-39

    3.5 本章小结39-40

    第四章 切削加工历程的图形仿真算法设计40-52

    4.1 引言40

    4.2 嵌入式数控车削加工的三维图形仿真40-45

    4.2.1 数控车削加工方式的特性概述40-41

    4.2.2 零件毛坯和加工刀具的模型建立41-42

    4.2.3 车削加工历程仿真的算法设计42-45

    4.3 嵌入式数控铣削加工的三维图形仿真45-51

    4.3.1 数控铣削加工方式的特性概述45-46

    4.3.2 零件毛坯和加工刀具的模型建立46-48

    4.3.3 铣削加工历程仿真的算法设计48-51

    4.4 本章小结51-52

    第五章 仿真系统的实现和运用实例52-62

    5.1 引言52

    5.2 数控加工图形仿真的总体功能设计与流程52-56

    5.2.1 图形仿真系统与数控系统整体的联系及其运用方式52-53

    5.2.2 图形仿真系统的工作流程53-56

    5.3 本论文设计并实现的三维图形仿真系统的实际运用56-61

    5.3.1 三维图形仿真系统的界面与操作56-58

    5.3.2 数控车削加工的图形仿真实例58-59

    5.3.3 数控铣削加工的图形仿真实例59-61

    5.4 本章小结61-62

    第六章 总结与展望62-65

    6.1 工作与回顾62-63

    6.2 成果及作用63

    6.3 有着的进一步工作63-65

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